PERANCANGAN DAN IMPELEMENTASI KINERJA ANTENA MIKROSTRIP BERBENTUK SLOT H UNTUK PENERIMAAN SIARAN TELEVISI PADA FREKUENSI 650 - 850 MHz.
PERANCANGAN DAN IMPELEMENTASI KINERJA ANTENA
MIKROSTRIP BERBENTUK SLOT H UNTUK PENERIMAAN SIARAN
TELEVISI PADA FREKUENSI 650 - 850 MHz
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan Program Strata I
pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
Oleh :
Yofi Septrino Ashar
NIM : 0910953100
Pembimbing I :
Dr.Ikhwana Elfitri
NIP. 19750308 20003 1 002
Pembimbing II :
Yulindon.,S.T,M.Kom
NIP. 19660430 199003 1 003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Perkembangan teknologi komunikasi menuntut adanya antena yang berukuran lebih
kecil, ringan, dan memiliki unjuk kerja yang sama dengan antena yang djual
dipasaran, antena tersebut adalah antena mikrostrip. Antena mikrostrip dibuat dari
material yang sederhana, bentuk, ukuran dan dimensi antena yang lebih kecil dengan
bentuk yang bermacam-macam serta mudah untuk difabrikasi dan memberikan unjuk
kerja yang cukup baik. Pada
tugas akhir
ini
akan
disimulasikan
dan
diimplementasikan antena mikrostrip bentuk model slot H yang nantinya dapat
diaplikasikan sebagai penerima siaran televisi. Bahan yang digunakan adalah PCB
epoxy (FR4) double layer dengan ketebalan bahan 1,6 mm dan konstanta dielektrik
sebesar 4,6.Antena mikrostrip model slot H didesain untuk bisa menerima siaran
televisi pada jalur UHF (Ultra High Frequency ) yang biasanya bekerja pada
frekuensi 650 MHz- 850 MHz.Antena ini memiliki nilai returnloss lebih kecil dari -10
dB untuk range frekuensi yang telah ditetapkan. Berdasarkan hasil pengukuran
didapatkan frekuensi resonansi 480 MHz. Nilai gain yang didapatkan sebesar 1,95
dB dan memiliki bandwidth selebar 10 MHz. Sedangkan untuk polaradiasinya
berbentuk bidirectional.
Kata kunci (key words) : mikrostrip, returnloss, gain, bandwidth,UHF (ultra high
frequensi)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi telekomunikasi saat ini berkembang dengan sangat cepat dan
berbanding lurus dengan teknologi wireless. Penggunaan wireless proses
komunikasi bisa dilakukan dimana saja dan kapan saja. Untuk komponen yang
berperan penting dalam sistem komunikasi wireless adalah antena. Perkembangan
zaman saat ini teknologi komunikasi menuntut adanya antena yang berukuran kecil,
ringan, murah, unjuk kerja baik dan mudah pemasangannya serta dapat
diaplikasikan ke dalam dunia telekomunikasi seperti pada system celluler, GPS,
Wi-Max, mobile VSAT, TV dll. Salah satu jenis antena tersebut adalah antena
mikrostrip.
Antena mikrostrip dibuat dari material yang sederhana, bentuk dan ukuran
dan dimensi antenanya lebih kecil, harga produksi lebih murah dan mampu
memberikan unjuk kerja (performance) yang cukup baik. Bentuk yang bermacammacam seperti lingkaran, segitiga, cincin, segiempat dan model H, L, E, O. Antena
mikrostrip mampu disesuaikan dalam pemasangannya atau dengan kata lain antena
mikrostrip lebih mudah dalam penempatannya.
Pada saat ini antena televisi Ultra High Frequency (UHF) konvensional
yang beredar memiliki ukuran yang relatif besar yang memakai ruang penempatan
yang besar, agar tidak susah dalam penempatannya, maka diperlukan antena yang
berukuran kecil tetapi memiliki kinerja yang tidak kalah bagusnya dengan antena
televisi Ultra High Frequency (UHF) konvensional yang beredar. Atas dasar itulah
1
penulis tertarik mengangkat judul tugas akhir “Perancangan dan Analisa Kinerja
Antena Mikrostrip Berbentuk Slot H Untuk Penerimaan Siaran Televisi Pada
Frekuensi 650 - 850 MHz”.
1.2 Tujuan
Penelitian tugas akhir ini bertujuan untuk:
1.Merancang dan membuat antena mikrostrip bentuk slot H untuk penerimaan
sinyal televisi pada jalur Ultra High Frequency (UHF).
2. Memperoleh karakteristrik VSWR, koefisien refleksi, return loss, bandwidth,
pola radiasi, dan gain antena.
1.3 Rumusan Masalah
Permasalahan yang dijadikan sebagai fokus studi didalam penelitian terkait
rancang bangun antena ini mencakup beberapa hal yaitu;
1. Bagaimana merancang antena mikrostrip bentuk slot H sehingga bisa digunakan
untuk penerimaan sinyal televisi pada jalur Ultra High Frequency (UHF)?
2. Bagaimana melakukan simulasi menggunakan software IE3D Zeland yang
digunakan untuk mendapatkan karakteristrik ?
3.
Bagaimana mengukur polarisasi,
pola radiasi, VSWR,
gain, bandwidth
antena?
4.
Bagaimana menganalisa pengukuran antena mikrostrip meliputi
frekuensi
resonansi, pola radiasi, gain, bandwidth, VSWR, dan return loss?
1.4 Batasan Masalah
1. Perancangan antena mikrostrip tidak mengacu ke teori perhitungan antena
mikrostrip, tetapi dirancang sendiri menggunakan software IE3D.
2
2. Antena digunakan sebagai penerima sinyal televisi yang biasa bekerja pada
frekuensi 470 - 850 MHz.
3. Melakukan pengukuran antena mikrostrip bentuk slot H meliputi frekuensi
resonansi, pola radiasi, gain, bandwidth, VSWR dan return loss.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Mengetahui tentang cara mendesain dan memodifikasi antena.
2. Dapat mengaplikasikan menggunakan Ultra High Frequency (UHF) untuk
komunikasi radio.
3. Meningkatkan gain dan bandwidth antena dari gain antena yang telah
dimodifikasi dari hasil simulasi menggunakan software IE3D Zeland.
4. Mendukung perkembangan antena mikrostrip didalam bidang telekomunikasi.
1.6 Sistematika Penelitian
Untuk mendapatkan pembahasan lebih jelas dan sistematis, maka laporan
akhir ini disusun dalam lima bab yang mana setiap bab terdiri dari sub bab.
Adapun susunan sistematika penulisan selengkapnya adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini terdiri dari latar belakang, tujuan, perumusan masalah, pembatasan
masalah, metodologi penulisan,manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi teori-teori pendukung mengenai dasar-dasar dari perangkat yang
digunakan dan cara pengaplikasiannya pada Tugas Akhir.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ANTENA
Bab ini membahas tentang prosedur dan tahap-tahap serta langkah dari mendesain
antena mikrostrip dalam bentuk desain.
3
BAB IV PENGUKURAN ANTENA MIKROSTRIP
Bab ini menjelaskan bagaimana cara melakukan pengukuran terhadap antena
mikrostrip yang telah di rancang dan fabrikasi.
BAB V HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS ANTENA
Bab ini menjelaskan hasil pengujian dan pembahasan permasalahan dan analisis
sistem kerja alat tersebut.
BAB VI PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai tugas akhir yang dibuat.
4
MIKROSTRIP BERBENTUK SLOT H UNTUK PENERIMAAN SIARAN
TELEVISI PADA FREKUENSI 650 - 850 MHz
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan Program Strata I
pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas
Oleh :
Yofi Septrino Ashar
NIM : 0910953100
Pembimbing I :
Dr.Ikhwana Elfitri
NIP. 19750308 20003 1 002
Pembimbing II :
Yulindon.,S.T,M.Kom
NIP. 19660430 199003 1 003
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Perkembangan teknologi komunikasi menuntut adanya antena yang berukuran lebih
kecil, ringan, dan memiliki unjuk kerja yang sama dengan antena yang djual
dipasaran, antena tersebut adalah antena mikrostrip. Antena mikrostrip dibuat dari
material yang sederhana, bentuk, ukuran dan dimensi antena yang lebih kecil dengan
bentuk yang bermacam-macam serta mudah untuk difabrikasi dan memberikan unjuk
kerja yang cukup baik. Pada
tugas akhir
ini
akan
disimulasikan
dan
diimplementasikan antena mikrostrip bentuk model slot H yang nantinya dapat
diaplikasikan sebagai penerima siaran televisi. Bahan yang digunakan adalah PCB
epoxy (FR4) double layer dengan ketebalan bahan 1,6 mm dan konstanta dielektrik
sebesar 4,6.Antena mikrostrip model slot H didesain untuk bisa menerima siaran
televisi pada jalur UHF (Ultra High Frequency ) yang biasanya bekerja pada
frekuensi 650 MHz- 850 MHz.Antena ini memiliki nilai returnloss lebih kecil dari -10
dB untuk range frekuensi yang telah ditetapkan. Berdasarkan hasil pengukuran
didapatkan frekuensi resonansi 480 MHz. Nilai gain yang didapatkan sebesar 1,95
dB dan memiliki bandwidth selebar 10 MHz. Sedangkan untuk polaradiasinya
berbentuk bidirectional.
Kata kunci (key words) : mikrostrip, returnloss, gain, bandwidth,UHF (ultra high
frequensi)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi telekomunikasi saat ini berkembang dengan sangat cepat dan
berbanding lurus dengan teknologi wireless. Penggunaan wireless proses
komunikasi bisa dilakukan dimana saja dan kapan saja. Untuk komponen yang
berperan penting dalam sistem komunikasi wireless adalah antena. Perkembangan
zaman saat ini teknologi komunikasi menuntut adanya antena yang berukuran kecil,
ringan, murah, unjuk kerja baik dan mudah pemasangannya serta dapat
diaplikasikan ke dalam dunia telekomunikasi seperti pada system celluler, GPS,
Wi-Max, mobile VSAT, TV dll. Salah satu jenis antena tersebut adalah antena
mikrostrip.
Antena mikrostrip dibuat dari material yang sederhana, bentuk dan ukuran
dan dimensi antenanya lebih kecil, harga produksi lebih murah dan mampu
memberikan unjuk kerja (performance) yang cukup baik. Bentuk yang bermacammacam seperti lingkaran, segitiga, cincin, segiempat dan model H, L, E, O. Antena
mikrostrip mampu disesuaikan dalam pemasangannya atau dengan kata lain antena
mikrostrip lebih mudah dalam penempatannya.
Pada saat ini antena televisi Ultra High Frequency (UHF) konvensional
yang beredar memiliki ukuran yang relatif besar yang memakai ruang penempatan
yang besar, agar tidak susah dalam penempatannya, maka diperlukan antena yang
berukuran kecil tetapi memiliki kinerja yang tidak kalah bagusnya dengan antena
televisi Ultra High Frequency (UHF) konvensional yang beredar. Atas dasar itulah
1
penulis tertarik mengangkat judul tugas akhir “Perancangan dan Analisa Kinerja
Antena Mikrostrip Berbentuk Slot H Untuk Penerimaan Siaran Televisi Pada
Frekuensi 650 - 850 MHz”.
1.2 Tujuan
Penelitian tugas akhir ini bertujuan untuk:
1.Merancang dan membuat antena mikrostrip bentuk slot H untuk penerimaan
sinyal televisi pada jalur Ultra High Frequency (UHF).
2. Memperoleh karakteristrik VSWR, koefisien refleksi, return loss, bandwidth,
pola radiasi, dan gain antena.
1.3 Rumusan Masalah
Permasalahan yang dijadikan sebagai fokus studi didalam penelitian terkait
rancang bangun antena ini mencakup beberapa hal yaitu;
1. Bagaimana merancang antena mikrostrip bentuk slot H sehingga bisa digunakan
untuk penerimaan sinyal televisi pada jalur Ultra High Frequency (UHF)?
2. Bagaimana melakukan simulasi menggunakan software IE3D Zeland yang
digunakan untuk mendapatkan karakteristrik ?
3.
Bagaimana mengukur polarisasi,
pola radiasi, VSWR,
gain, bandwidth
antena?
4.
Bagaimana menganalisa pengukuran antena mikrostrip meliputi
frekuensi
resonansi, pola radiasi, gain, bandwidth, VSWR, dan return loss?
1.4 Batasan Masalah
1. Perancangan antena mikrostrip tidak mengacu ke teori perhitungan antena
mikrostrip, tetapi dirancang sendiri menggunakan software IE3D.
2
2. Antena digunakan sebagai penerima sinyal televisi yang biasa bekerja pada
frekuensi 470 - 850 MHz.
3. Melakukan pengukuran antena mikrostrip bentuk slot H meliputi frekuensi
resonansi, pola radiasi, gain, bandwidth, VSWR dan return loss.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Mengetahui tentang cara mendesain dan memodifikasi antena.
2. Dapat mengaplikasikan menggunakan Ultra High Frequency (UHF) untuk
komunikasi radio.
3. Meningkatkan gain dan bandwidth antena dari gain antena yang telah
dimodifikasi dari hasil simulasi menggunakan software IE3D Zeland.
4. Mendukung perkembangan antena mikrostrip didalam bidang telekomunikasi.
1.6 Sistematika Penelitian
Untuk mendapatkan pembahasan lebih jelas dan sistematis, maka laporan
akhir ini disusun dalam lima bab yang mana setiap bab terdiri dari sub bab.
Adapun susunan sistematika penulisan selengkapnya adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini terdiri dari latar belakang, tujuan, perumusan masalah, pembatasan
masalah, metodologi penulisan,manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi teori-teori pendukung mengenai dasar-dasar dari perangkat yang
digunakan dan cara pengaplikasiannya pada Tugas Akhir.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ANTENA
Bab ini membahas tentang prosedur dan tahap-tahap serta langkah dari mendesain
antena mikrostrip dalam bentuk desain.
3
BAB IV PENGUKURAN ANTENA MIKROSTRIP
Bab ini menjelaskan bagaimana cara melakukan pengukuran terhadap antena
mikrostrip yang telah di rancang dan fabrikasi.
BAB V HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS ANTENA
Bab ini menjelaskan hasil pengujian dan pembahasan permasalahan dan analisis
sistem kerja alat tersebut.
BAB VI PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai tugas akhir yang dibuat.
4